Comparación pronóstica entre scores de riesgo y la aplicación de redes neuronales para la predicción de la mortalidad a corto y mediano plazo en pacientes con insuficiencia cardíaca / Prognostic Comparison between Risk Scores and Neural Networks to Predict Short- and Mid-Term Mortality in Acute Heart Failure

RESUMEN Introducción: En el contexto de la insuficiencia cardíaca (IC) existen scores de riesgo para evaluar la mortalidad por cualquier causa durante el primer año, con áreas bajo la curva ROC que oscilan entre 0,59 y 0,80. Objetivo: Desarrollar y validar un modelo basado en algoritmos de redes neuronales (RN) destinado a mejorar el rendimiento de los modelos tradicionales para predecir mortalidad a corto y mediano plazo de pacientes con IC aguda. Material y métodos: Se analizó una base de datos con 181 variables de 483 pacientes con IC aguda en un hospital de comunidad de la Ciudad de Buenos Aires (junio de 2005-junio de 2019). Se utilizaron 25 variables para calcular 5 modelos de riesgo validados para predecir la mortalidad a 30 días, 6 meses y un año: EFFECT, ADHERE, GWTG-HF, 3C-HF y ACUTE-HF. Resultados: La edad media fue 78 ± 11,1años, 58% eran varones, el 35% de las IC eran de etiología isquémico necrótica, y la fracción de eyección media fue 52% (35-60). En término de discriminación a 30 días, fueron mejores el score EFFECT (ROC: 0,68) y el 3C-HF (ROC: 0,67) que el ACUTE- HF (ROC: 0,54). A los 6 meses y al año, el score EFFECT (ROC: 0,69 y 0,69) superó al ADHERE (ROC: 0,53 y 0,56) (p=0,011 y p = 0,003, respectivamente), y los scores EFFECT GWRG-HF (ROC: 0,68 y 0,66) y 3C-HF (ROC: 0,67 y 0,67) superaron al score ACUTE-HF (ROC: 0,53 y 0,56). De los algoritmos de RN los mejores resultados se obtuvieron con un perceptrón multicapa (PMC) con dos capas ocultas. Se usó una RN de arquitectura de capas 24-9-7-2 con los siguientes resultados: ROC: 0,82, valor predictivo negativo (VPN) 93,2% y valor predictivo positivo (VPP) 66,7% para mortalidad a 30 días; ROC: 0,87, VPN: 89,1% y VPP: 78,6% para mortalidad a 6 meses; y ROC: 0,85, VPN: 85,6% y VPP: 78,9% para mortalidad al año. En términos de discriminación, los algoritmos de RN superaron a los scores tradicionales ( p <0,001). Los factores que obtuvieron ≥50% de importancia estandarizada para predecir la mortalidad a los 30 días fueron en orden descendente la creatinina sérica, la hemoglobina, la frecuencia respiratoria, la urea, el sodio, la edad y la presión arterial sistólica. Agregaron capacidad pronóstica la clase III-IV NYHA y la demencia para mortalidad a 6 meses, y la frecuencia cardíaca y la disfunción renal crónica para mortalidad al año. Conclusiones: Los modelos con algoritmos de RN fueron significativamente superiores a los scores de riesgo tradicionales en nuestros pacientes con IC. Estos hallazgos constituyen una hipótesis de trabajo a validar con una mayor muestra de casos y en forma multicéntrica.

ABSTRACT Background: Heart failure (HF) risk scores to assess all-cause mortality during the first year have areas under the ROC curve (AUC) ranging between 0.59 and 0.80 Objective: To develop and validate a neural network (NN) algorithm-based model to improve traditional scores' performance for predicting short- and mid-term mortality of patients with acute HF. Methods: A prospective clinical database was analyzed including 483 patients admitted with diagnosis of acute HF in a coronary care unit community hospital of Buenos Aires, between June 2005 and June 2019. Among 181 demographic, laboratory, treatment and follow-up variables, only 25 were selected to calculate five acute heart failure risk scores aimed to predict 30-day, 6-month and 1-year mortality: EFFECT, ADHERE, GWTG-HF, 3C-HF, and ACUTE-HF. Results: Mean age was 78 ± 11.1 years, 58% were men, 35% had ischemic necrotic HF and median left ventricular ejection fraction was 52% (35-60). At 30 days, the EFFECT score (AUC:0.68) and the 3C-HF score (AUC: 0.68) showed better performance than the ACUTE-HF score (AUC: 0.54). At 6-month and 1-year follow-up, the EFFECT score (ROC: 0.69 and 0.69) outperformed the ADHERE score (AUC: 0.53 and 0.56), and EFFECT (AUC: 0.69 and 0.69), GWRG-HF (AUC = 0.68 and 0.66), and 3C-HF (AUC:0.67 and 0.67) scores outperformed the ACUTE-HF score (AUC:0.53 and 0.56). The best results with NN algorithms were obtained with a two-hidden layer multilayer perceptron. A 24-9-7-2-layer architecture NN was used with the following results: AUC: 0.82, negative predictive value (NPV) 93.2% and positive predictive value (PPV) 66.7% for 30-day mortality; AUC: 0.87, NPV: 89.1% and PPV: 78,6% for 6-month mortality; and AUC: 0.85, NPV: 85.6% and PPV: 78.9% for 1-year mortality. In terms of discrimination, NN algorithms outperformed all the traditional scores (p <0.001). For this algorithm, the most influential factors in descending order that scored ≥50% normalized importance to predict 30-day mortality were serum creatinine, hemoglobin, respiratory rate, blood urea nitrogen, serum sodium, age and systolic blood pressure. Also, NYHA functional class III-IV and dementia added prognostic capacity to 6-month mortality, and heart rate and chronic kidney disease to 1-year mortality. Conclusions: The models with NN algorithms were significantly superior to traditional risk scores in our population of patients with HF. These findings constitute a working hypothesis to be validated with a larger and multicenter sample of cases.

Desarrollo y validación externa de un puntaje predictivo de mediastinitis posoperatoria en cirugía cardíaca derivado del registro multicéntrico CONAREC XVI / Development and External Validation of a Predictive Score of Postoperative Mediastinitis in Cardiovascular Surgery Derived from the CONAREC XVI Multicenter Registry

RESUMEN Objetivos: El objetivo de este análisis fue definir variables predictoras independientes para la aparición de mediastinitis pos-cirugía cardíaca, y desarrollar un puntaje validado para estratificar el riesgo de manifestación de mediastinitis. Materiales y métodos: Se analizaron datos el estudio CONAREC XVI de adultos sometidos a cirugía cardíaca entre 2007 y 2008, en 49 centros de 16 provincias argentinas. Se definió mediastinitis como la presencia de signos clínicos o cultivos positivos. Se evaluaron variables epidemiológicas, clínicas, tipo de cirugía, variables intraoperatorias y posoperatorias, estudios complementarios. Se realizó un análisis de regresión logística múltiple para identificar variables independientemente asociadas a la manifestación de mediastinitis posoperatoria. Se consideró como significativa un error alfa menor del 5% a dos colas. Se construyó un score y se realizó una validación externa con pacientes de otros centros quirúrgicos. Resultados: Se analizaron 2553 pacientes: 1465 (57,4%) sometidos a cirugía coronaria, 359 (14,1%) a reemplazo valvular aórtico, 169 (6,6%) a cirugía valvular mitral, 312 (12,2%) a cirugía combinada y 248 (9,7%) a otras. La incidencia de mediastinitis fue 1,88% en la población global. Las variables asociadas al desarrollo de mediastinitis fueron: antecedente de tabaquismo, OR: 2,3 (IC 95% 1,1-5,1) p = 0,02, disfunción ventricular grave, OR: 2,8 (IC 95% 1,3-6,2) p = 0,001, reoperación, OR: 4,6 (IC 95% 1,8-11,3) p = 0,001, e insuficiencia renal posoperatoria, OR: 4,3 (IC 95% 1,9-9,6) p = 0,0001. Se construyó un score de riesgo adjudicando los siguientes puntajes según la presencia o ausencia de cada una de los cuatros variables del modelo resultante: 1 punto en caso de disfunción ventricular grave, 1 punto para el antecedente de tabaquismo, 2 puntos para el desarrollo de insuficiencia renal y 2 puntos para la necesidad de reoperación. El área ROC para mortalidad fue 0,72 (IC 95% 0,64-0,81) (Hosmer Lemeshow p = 0,9). El grupo de validación incluyó 1657 pacientes con edad media fue de 62,8 ± 13 años. Se observó una incidencia de mediastinitis de 1,6%. El área ROC para desarrollo de mediastinitis fue 0,70 (IC 95% 0,58-0,80), p = 0,001. Conclusiones: La construcción de un score de riesgo predictivo del desarrollo de mediastinitis en el posoperatorio de cirugía cardíaca resulta relevante para su aplicación en la práctica diaria, tanto para la prevención como para la detección temprana de esta grave complicación.

ABSTRACT Objective: The aim of this analysis was to define independent predictive variables for the development of mediastinitis after cardiovascular surgery and develop a validated score to stratify the risk for mediastinitis. Methods: Data were retrieved from the CONAREC XVI study comprising adults undergoing cardiovascular surgery between September 2007 and October 2008 in 49 centers of 16 provinces in Argentina. Mediastinitis was defined as the presence of clinical signs attributable to the condition or positive cultures. Epidemiological and clinical variables, type of surgery, intraoperative and postoperative variables and complementary tests were evaluated. A logistic regression model was used to identify the independent variables associated with perioperative mediastinitis. A two-tailed alpha error < 0.05 was considered statistically significant. A score was constructed and was externally validated in patients from other surgical centers. Results: A total of 2553 patients were analyzed: coronary artery bypass graft surgery, 1465 patients (57.4%); aortic valve replacement, 359 (14.1%); mitral valve surgery, 169 (6.6%); combined procedure (revascularization-valve surgery), 312 (12.2%); other procedures, 248 (9.7%). The overall incidence of medistinitis was 1.88%. The variables associated with the development of mediastinitis were: smoking habits (OR, 2.3; 95% CI,1.1-5,1; p=0.02), severe left ventricular dysfunction (OR, 2.8; 95% CI, 1.3-6.2; p=0.001), reoperation (OR, 4,6; 95% CI,1.8-11.3; p=0.01) and postoperative renal failure (OR, 4.3; 95% CI, 1.9-9,6; p=0.0001). A risk score was constructed assigning 1 point for severe left ventricular dysfunction, 1 point for the history of smoking habits, 2 points for the development of renal failure and 2 points for need for reoperation. The area under the ROC curve for mortality was 0.72 (95% CI, 0.64-0,81; Hosmer Lemeshow test p=0.9). The external validation was performed on 1657 patients, mean age 62.8±13.3 years. The incidence of mediastinitis was 1.6%. The area under the ROC curve for the development of mediastinitis was 0.70 (95% CI, 0.58-0.80; p=0.001). Conclusions: The construction of a predictive score for the development of postoperative mediastinitis after cardiovascular surgery is relevant for daily practice for the prevention and early detection of this severe complication.

Influencia del viento Zonda en las enfermedades cardiovasculares / Influence of the Zonda wind on cardiovascular diseases

INTRODUCCIÓN La influencia de los fenómenos meteorológicos sobre la salud y las consecuencias relacionadas en lo referente a la morbi-mortalidad cardiovascular y respiratoria, han sido estudiadas en cohortes humanas y de animales. La evidencia de los efectos de la temperatura del aire y la presión atmosférica sobre la morbilidad cardiovascular es todavía limitada y controvertida. El Viento Zonda es característico de varias zonas ubicadas inmediatamente cercanas a cadenas montañosas. En Argentina afecta desde el norte de la provincia de Neuquén, transcurre por la Región de Cuyo finalizando en las provincias del norte; soplando preferentemente desde fines del otoño, durante el invierno y la primavera. Hasta la fecha no existen investigaciones que hayan comprobado esta situación, por lo que se desarrolló un estudio prospectivo, observacional, de tipo de control de sí mismo y multicéntrico. OBJETIVO Evaluar la asociación entre la incidencia de consultas (admisiones) en Salas de emergencias/ guardias externas por Hipertensión y consultas cardiológicas más frecuentes que requieren internación en guardia y/o posterior ingreso a unidad coronaria (Síndrome Coronario Agudo tipo ST y NST, Insuficiencia cardíaca descompensada, Arritmias Supraventriculares y Ventriculares, Síncope, Urgencias, Emergencias hipertensivas, Accidente cerebrovascular y Muerte) con variables meteorológicas relacionadas con el viento Zonda durante el periodo comprendido entre el 15 de mayo del 2017 hasta el 30 de Abril del 2018 en provincias de la región cordillerana de la República Argentina. MÉTODO Las variables nominales se expresaron como porcentajes (%) y las cuantitativas según su distribución sea paramétrica o no paramétrica, como medias (+- desvío standard) o como medianas (percentilos 25-75). Se comparó el promedio de consultas (admisiones) en servicios de emergencias hospitalarias en los días sin viento Zonda y el promedio de consultas en los días afectados por el mismo. Para ello se utilizaron el Test de Mann Whitney o Test de T según el tipo de distribución de los datos. La información sobre los fenómenos de Zonda, sus estaciones meteorológicas reportantes, variables como duración, dirección, temperatura ambiente, sensación térmica, humedad y velocidad del viento fueron reportados por el Centro de Información Meteorológica, perteneciente al Servicio Meteorológico Nacional. Se realizaron ajustes multivariados a fin de poder identificar qué variables meteorológicas se asociaron con la mayor incidencia de eventos. RESULTADOS Se obtuvo en forma prospectiva 1782 consultas (admisiones) hospitalarias de pacientes mayores de 18 años, 706 fueron consultas en guardia externa por Hipertensión Arterial y 1076 internaciones en áreas críticas por causas cardiovasculares. La edad media fue 60 años (18-96) y 43 % fueron hombres para las consultas por Hipertensión Arterial mientras que para las admisiones de otras causas la edad media fue de 58 años (18-96) y 60% hombres. Durante el periodo del estudio (15 de mayo del 2017 al 30 de abril del 2018) el Centro de Información del Servicio Meteorológico Nacional reportó 13 episodios de viento Zonda. El promedio diario de admisiones por hipertensión arterial fue mayor durante los días afectados por el fenómeno en forma significativa en las ciudades de San Juan y Catamarca Test de Mann Whitney Wilcoxon (p < 0.005 y p < 0.04 respectivamente). Mientras que el mayor promedio diario de internaciones en unidad coronaria durante los días afectados por el viento Zonda fue en la ciudad de Mendoza Test de Mann Whitney Wilcoxon (p < 0.04) y con tendencia en La Rioja Test de Mann Whitney Wilcoxon (p < 0.07). DISCUSIÓN El presente constituye el primer estudio observacional, prospectivo, multicéntrico que analizó la asociación entre el Viento Zonda y los eventos cardiovasculares. Se observó en las ciudades mayormente por el número de episodios, un incremento de consultas por hipertensión e internaciones por causas cardiovasculares. Estos resultados tendrían implicancias sanitarias relevantes para prevenir eventos en las poblaciones afectadas por el mencionado fenómeno climático

Single spot albumin to creatinine ratio: A simple marker of long-term prognosis in non-ST segment elevation acute coronary syndromes.

BACKGROUND: Microalbuminuria is a known risk factor for cardiovascular morbidity and mortality suggesting that it should be a marker of endothelial dysfunction. Albumin to creatinine ratio (ACR) is an available and rapid test for microalbuminuria determination, with a high correlation with the 24-h urine collection method. There is no prospective study that evaluates the prognostic value of ACR in patients with non ST-segment elevation acute coronary syndromes (NSTE-ACS). The purpose of our study was to detect the long-term prognostic value of ACR in patients with NSTE-ACS. METHODS: Albumin to creatinine ratio was estimated in 700 patients with NSTE-ACS at admission. Median follow-up time was 18 months. The best cutoff point of ACR for death or acute myocardial infarction was 20 mg/g. Twenty-two percent of patients had elevated ACR. RESULTS: By multivariable Cox regression analysis, ACR was an independent predictor of the clinical endpoint: odds ratio 5.8 (95% confidence interval [CI] 2-16), log-rank 2 p < 0.0001 in a model including age > 65 years, female gender, diabetes mellitus, creatinine clearance, glucose levels at admission, elevated cardiac markers (troponin T/CK-MB) and ST segment depression. The addition of ACR significantly improved GRACE score C-statistics from 0.69 (95% CI 0.59-0.83) to 0.77 (95% CI 0.65-0.88), SE 0.04, 2 p = 0.03, with a good calibration with both models. CONCLUSIONS: Albumin to creatinine ratio is an independent and accessible predictor of long-term adverse outcomes in NSTE-ACS, providing additional value for risk stratification.